1. monohibrid

Jurnal Percobaan Monohibrib Mendel (Peluang Dan Uji Khi-Kuadrat)FMIPA UNMUL 2015

02 Oktober 2015, SamarindaIndonesia

PERCOBAAN MONOHIBRID MENDEL (PELUANG DAN UJI KHI-KUADRAT)BERTY VEIBRITA SINAGA,

1407025008Program Studi Biologi, Laboratorium Anatomi dan Mikroteknik Hewan

FMIPA, Universitas MulawarmanJalan Barong Tongkok Samarinda, 75123

[email protected]

ABSTRAK

Genetika merupakan cabang biologi yang penting saat ini. Genetika menjadi dasar bagi pengembangan ilmu biologi maupun ilmu lain yang terkait dengan biologi. Individu yang terbentuk dari hasil perkawinan yang dapat dilihat dalam wujud fenotip, pada dasarnya hanya merupakan kemungkinan- kemungkinan pertemuan gamet jantan dan gamet betina. Keturunan hasil perkawinan atau persilangan dapat diduga berdasarkan peluang yang ada, tidak dipastikan begitu saja. Peranan teori kemungkinan sangatlah penting dalam mempelajari ilmu genetika. Tujuan dilakukannya praktikum ini yaitu untuk memperoleh gambaran kemungkinan gen-gen yang dibawa oleh gamet-gamet bertemu secara acak dan melakukan pengujian khi-kuadrat untuk menarik kesimpulan apakah hasil yang diperoleh dapat dianggap baik atau tidak. Metode yang digunakan pada praktikum ini adalah dengan analisis kualitatif tanpa sampling khusus. Praktikum ini dilaksanakan pada hari Kamis, 02 Oktober 2015 pukul 13.30-15.30 WITA, bertempat di Laboratorium Anatomi dan Mikroteknik Hewan, gedung G, lantai 3, FMIPA, Universitas Mulawarman, Samarinda. Cara kerjanya dengan menggunakan tiga metode percobaan. Pertama, dengan dilemparkan sebuah kancing yang kedua mata sisinya mempunyai warna berbeda, dan dicatat warna sisi yang muncul. Dilakukan pelemparan sebanyak 200 kali. Setelah pelemparan selesai, dihitung banyaknya pemunculan masing-masing sisi. Kemudian diuji, apakah penyebaran data sesuai dengan hipotesis bahwa kedua alel setibang. Kedua, dilemparkan sepasang kancing dengan sisi yang berbeda warna. Kancing dilempar dengan serempak dan dicatat sisi yang muncul (RR,Rr,rr). Dilakukan pelemparan kombinasi sebanyak 200 kali. Kemudian diuji apakah kemunculan sisi dari setiap kancing itu bebas satu sama lain atau tidak. Ketiga, dilakukan berdasarkan data percobaan peluang dua kejadian bebas. Diuji fenotip data percobaan peluang dua kejadian bebas tersebut sesuai dengan hipotesi yang diperlukan. Kesimpulan yang didapat adalah Pada percobaan pertama hukum mendel I ditolak dan pada percobaan kedua hukum mendel I diterima, karena pada percobaan pertama X2 hitung > X2 tabel (64 > 3,84) maka sebaran pengamatan berbeda nyata dengan sebaran harapan X2 hitung > X2 tabel (64 > 3,84) maka sebaran pengamatan berbeda nyata dengan sebaran harapan sehingga tidak berlaku hukum mendel I. Sedangkan pada percobaan kedua, X2 hitung ≤ X2 tabel (1,48 ≤ 3,84) maka sebaran pengamatan tidak berbeda nyata dengan sebaran harapan sehingga berlaku hukum Mendel I. Pada percobaan ketiga pada pada persilangan monohibrid penuh didapatkan 2 fenotip yaitu merah dan putih sengan genotipnya 3 : 1. Sedangkan pada persilangan monohibrid dominasi tidak penuh (intermediet) didapatkan 3 fenotip yaitu merah, merah muda dan putih dengan genotipnya 1 : 2 : 1.

Kata kunci : genetika, peluang, khi-kuadrat, mendel.

PENDAHULUAN

Sejak dahulu manusia menyadari bahwa orang tua mewariskan ciri-cirinya kepada keturunannya. Anak manusia mirip orang tuanya, domba dan sapi mirip induknya, sementara tanaman gandum mirip dengan tanaman induknya. Manusia juga percaya bahwa sifat-sifat orang tua bercampur dalam keturunannya. Namun, tidak ada orang yang tahu cara kerja pewarisan sifat sampai jawabannya ditemukan oleh biarawan yang bernama Gregor Mendel. Banyak sifat pada tanaman, binatang dan mikroba yang diatur oleh satu gen. Gen-gen dalam individu diploid berupa pasangan-pasangan alel dan masing-masing

orang tua mewariskan satu alel dari pasangan gen tadi kepada keturunannya (Walker, 2003).

Keturunan hasil perkawinan atau persilangan dapat diduga berdasarkan peluang yang ada. Oleh karena itu peranan teori kemungkinan sangatlah penting dalam mempelajari ilmu genetika. Misalnya mengenai pemindahan gen – gen dari induk atau orang tua ke gamet – gamet, pembuahan sel telur oleh spermatozoa, serta berkumpulnya kembali gen – gen di dalam zigot sehingga dapat terjadi berbagai macam kombinasi (Walker, 2003).

Gregor Mendel merupakan pencetus berbagai prinsip dasar genetika. Pada akhir abad kesembilan belas, beliau mengenali adanya unit informasi yang diwariskan untuk



pembentukan sifat yang dapat diamati pada organisme. Ini merupakan konsep pertama gen (Bresnick, 2003).

Resesif yaitu alel dari gen yang tidak menghasilkan hasil yang berfungsi, hasil yang defisien atau hasil yang jumlahnya sedikit. Dominan yaitu hasil gen fungsional, menutup penampilan dari alel mutan. Homozigot yaitu keadaan dimana kedua alel sama, individunya disebut homozigot. Heterozigot yaitu keadaan dimana ada dua alel berbeda pada gen yang sama, individunya disebut heterozigot. Alel yaitu salah satu bentuk mutasi yang mungkin terjadi dari satu gen tertentu (Crowder, 1990).

Kelahiran genetika dengan teori faktornya, Mendel menunjukkan bahwa sifat diwariskan ke generasi baru dalam kondisi terpisah. Terobosan Mendel masih belum diakui saat ia meninggal pada tahun 1884, namun ditemukan kembali di awal abad ke-20 oleh para ilmuan yang sedang menyelidiki pewarisan sifat. Faktor-faktor Mendel diberi nama baru, yaitu gen. Penelitian Mendel menjadi dasar ilmu genetika (Walker, 2003). Metode khi-kuadrat adalah cara yang dapat dipakai untuk membandingkan data percobaan yang diperoleh dari persilangan- persilangan dengan hasil yang diharapkan berdasarkan hipotesis secara teoritis. Dengan cara ini seorang ahli genetika dapat menentukan satu nilai kemungkinan untuk menguji hipotesis itu (Crowder, 1990). Salah satu cara untuk menghitung uji kesesuaian adalah dengan metode Khi-kuadrat. Maksud dari uji kesesuaian khi-kuadrat adalah untuk menentukan apakah persamaan distribusi peluang yang telah dipilih dapat mewakili dari distribusi statistik sampel data yang di analisis (Hartati, 2011).

Suatu uji yang dapat mengubah deviasi – deviasi dan nilai – nilai yang diharapkan menjadi probabilitas dari perbedaan yang terjadi oleh peluang diperlukan adanya evaluasi hipotesis genetik. Uji ini harus memperhatikan besarnya sampel dan jumlah peuba (derajat bebas). Uji ini dikenal dengan dengan uji X2 (Chi-Square Test). Suatu uji nyata yang menentukan apakah hasil observasi menyimpang dari nisbah yang diharapkan, secara kebetulan atau tidak. Uji ini dilakukan karena seringkali percobaan persilangan yang dilakukan menghasilkan keturunan yang tidak sesuai dengan hukum Mendel (Hartati, 2011).

Oleh karena itu dilakukan percobaan monohibrid Mendel dengan menggunakan metode khi-kuadrat dengan membandingkan data percobaan yang sesuai dengan hipotesis untuk membuktikan hukum Mendel I berlaku atau tidak dalam kesimpulan yang ditarik pada percobaan yang dilakukan.

Tujuan

Tujuan dilakukannya praktikum ini yaitu untuk mengetahui kemungkinan dari gen-gen yang dibawa oleh gamet-gamet yang bertemu secara acak, menghitung peluang pada setiap kejadian yang ada kemudian dilakukan pengujian khi-kuadrat untuk menarik kesimpulan apakah hasil yang diperoleh dapat dianggap baik atau tidak.

Manfaat

Dapat memperoleh gambaran kemungkinan gen-gen yang dibawa oleh gamet-gamet bertemu secara acak dan dapat melakukan pengujian khi-kuadrat untuk menarik kesimpulan apakah hasil yang diperoleh dapat dianggap baik atau tidak.

Metodologi Percobaan

1. Waktu dan Tempat

Praktikum ini dilaksanakan pada hari Kamis tanggal 01 Oktober 2015, pukul 13.30-15.30 WITA, bertempat di Laboratorium Anatomi dan Mikroteknik Hewan, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Mulawarman, Samarinda.

2. Alat dan Bahan

Alat yang digunakan dalam praktikum ini adalah kalkulator, kantong kancing dan alat tulis. Adapun bahan yang digunakan adalah beberapa buah kancing dengan warna sisi yang berbeda.

3. Cara Kerja

Menggunakan tiga metode percobaan. Pertama yaitu uji peluang munculnya alel R atau r dalam pembentukan gamet dari individu heterozigot Aa. Cara kerjanya dengan dilemparkan sebuah kancing yang kedua mata sisinya mempunyai warna berbeda, dan dicatat warna sisi yang muncul. Dilakukan pelemparan sebanyak 200 kali. Setelah pelemparan selesai, dihitung banyaknya pemunculan masing-masing sisi. Kemudian diuji, apakah penyebaran data sesuai dengan hipotesis bahwa kedua alel setibang. Kedua, uji peluang dua kejadian bebas : penggabungan gamet (alel) pada saat pembuahan (F1 x F1). Cara kerjanya dengan dilemparkan sepasang kancing dengan sisi yang berbeda warna. Kancing dilempar dengan serempak dan dicatat sisi yang muncul (RR,Rr,rr). Dilakukan pelemparan kombinasi sebanyak 200 kali. Kemudian diuji apakah kemunculan sisi dari setiap kancing itu bebas satu sama lain atau tidak. Ketiga, uji segregasi fenotip F2 monohibrid. Pengujian dilakukan



berdasarkan data percobaan peluang dua kejadian bebas. Diuji fenotip data percobaan peluang dua kejadian bebas tersebut sesuai dengan hipotesi yang diperlukan.

HASIL DAN PEMBAHASAN

Percobaan-percobaan yang telah dilakukan tentang “Percobaan Monohibrid Mendel (Peluang dan Uji Khi-Khuadrat)” hasil pengamatannya dapat dilihat pada tabel-tabel berikut:

Tabel 1.1 Peluang munculnya alel R atau r dalam pembentukan gamet dari individu heterozigot Rr

Db = K – 1

= 2 – 1

= 1

X2 tabel = 3, 84

X2 hitung = 42,7

Kriteria uji:

H0 = X2 hitung ≤ X2 tabel, diterima bahwa sebaran pengamatan tidak berbeda nyata dengan harapan.

H1 = X2 hitung > X2 tabel, ditolak bahwa sebaran pengamatan berbeda nyata dengan sebaran harapan.

Kesimpulan tabel :

X2 hitung > X2 tabel (42,7 > 3,84) maka sebaran pengamatan berbeda nyata dengan sebaran harapan (Ho ditolak) sehingga hukum Mendel I tidak berlaku.

Pada percobaan pertama tentang peluang munculnya alel R atau r dari pembentukan

gamet dari individu heterozigot Rr pada pengamatan gamet R yang telah diamati sebanyak 110, harapan yang didapat sebesar 150 dan X2 (Khi-khuadrat) sebesar 10,7. Pada gamet r yang telah diamati sebanyak 90 harapan yang didapat sebesar 50 dan X2 (Khi-khuadrat) sebesar 32, sehingga totalnya yang didapat pada X2 = 10,7 + 32 = 42,7 dengan X2

tabel = 3,84. Karena X2 hitung > X2 tabel (42,7 > 3,84) maka sebaran pengamatan berbeda nyata dengan sebaran harapan sehingga tidak berlaku hukum Mendel I.

Tabel 1.2 Peluang dua kejadian bebas, penggabungan gamet alel pada saat pembuahan (F1 X F2)

Db = K – 1

= 2 – 1

= 1

X2 tabel = 3, 84

X2 hitung = 1,48

Kriteria uji:

H0 = X2 hitung ≤ X2 tabel, diterima bahwa sebaran pengamatan tidak berbeda nyata dengan harapan.

H1 = X2 hitung > X2 tabel, ditolak bahwa sebaran pengamatan berbeda nyata dengan sebaran harapan.

Kesimpulan tabel 2:

Penga-matan

Gamet

Dia-mati

(O)

Harapan

(e)

RR 58 1/4 x 200 = 50

28,150

)5058( 22

x

Rr 94 2/4 x 200 = 100

36,0100

)10094( 22

x

Rr 48 1/4 x 200 = 50

08,050

)5048( 22

x

Total 200 200 1,72

Penga-

matan

Gamet

Diamati

(O)

Harapan

(e)

R1R1 491/4 x 200 =

50

R1r1 441/4 x 200 =

50

R1r2 561/4 x 200 =

50

r1r2 511/4 x 200 =

50

Total 200 200 1,48



X2 hitung ≤ X2 tabel (1,48 ≤ 3,84) maka sebaran pengamatan tidak berbeda nyata dengan sebaran harapan (Ho berlaku) sehingga berlaku hukum Mendel I.

Pada percobaan kedua tentang peluang dua kejadian bebas, penggabungan gamet alel pada saat pembuahan (F1 X F2) pada pengamatan gamet R1R1 yang telah diamati sebanyak 49, harapan yang didapat sebesar 50 dan X2 (Khi-Khuadrat) sebesar 0,02. Pada R1r1 yang telah diamati sebanyak 44 harapan yang didapat sebesar 50 dan X2 (Khi-khuadrat) sebesar 0,72. Pada r1R2 yang telah diamati sebanyak 56 harapan yang didapat sebesar 50. dan X2 (Khi-khuadrat) sebesar 0,72. Pada gamet r1r2 yang telah diamati sebanyak 51 harapan yang didapat sebesar 50 dan X2 (Khi-Khuadrat) sebesar 0,02. Sehingga totalnya yang didapat pada X2hitung = 1,48 dengan X2 tabel = 3,84 karena X2hitung ≤ X2 tabel (1,48 ≤ 3,84) maka sebaran pengamatan tidak berbeda nyata dengan sebaran harapan sehingga berlaku hukum Mendel I.

Segregasi fenotip F2 monohibrid

Dominansi penuh persilangan monohibrid

P1 = ♂RR X ♀rr

Gamet = R r

F1 = Rr

(merah 100%)

P2 = ♂Rr X ♀Rr

Gamet = R R

r r

F2 =

Genotip = RR : Rr : rr

1 : 2 : 1

1 Merah : 2 merah : putih

Fenotip = 3 merah : 1 putih

Dominasi tidak penuh persilangan monohibrid

P = ♂RR X ♀rr

(merah) (putih)

Gamet = R r

F1 = Rr

(merah muda)

Kemungkinan keturunan F1 100 % merah muda.

P = ♂Rr X ♀Rr

(merah muda) (merah muda)

Gamet = R R

r r

F2 =

Perbandingan = RR : Rr : rr

(merah) (merah muda) (putih)

1 : 2 : 1

Pada percobaan ketiga tentang segregasi fenotip F2 dengan data berdasarkan peluang dua kejadian bebas. Dilakukan dua persilangan yaitu dominansi penuh dan dominansi tidak penuh. Genotip (RR) ini merupakan hasil interaksi dari dua faktor dominan yang berdiri sendiri-sendiri, sedangkan genotip (rr) merupakan hasil dari interaksi dua faktor resesif. Kemudian (R) digunakan untuk menandakan warna merah dan (r) untuk menandakan warna putih. Hukum segregasi Mendel mengikuti proses meiosis. Individu heterozigot untuk alel Merah (R) dan alel putih (r). Setelah kromosom mengganda, melalui miosis I dan II menghasilkan sel-sel haploid. Tiap-tiap sel memiliki alel tunggal untuk gen warna merah, baik R atau r, maka alel R dan r bersegregai bebas satu sama lain. Selama fertilisasi alel bergabung secara acak. Pada dominansi penuh keturunan yang dihasilkan memiliki rasio genotipe: 1 RR : 2 Rr : 1 rr dan rasio fenotipe 3 Merah : 1 putih. Karena dominansinya Nampak sepenuhnya. Sedangkan, pada dominansi tidak penuh keturunan yang dihasilkan memiliki rasio genotip : 1 RR : 2 Rr : 1 rr dengan rasio fenotip 1 merah : 2 merah muda : 1 putih

Pembahasan

Persilangan monohibrid memiliki ciri-ciri antara lain adalah semua individu F1 seragam atau sama, lalu pada waktu individu F1 yang heterozigot membentuk gamet, terjadi pemisahan alel sehingga gamet memiliki salah satu alel saja, kemudian jika dominasi tampak sepenuhnya, maka individu F1 memiliki fenotif

♂

♀ R R

R RR Rr

R Rr Rr

♂

♀ R r

R RR Rr

r Rr Rr



seperti induk yang dominan. Selain itu dalam perumpamaan, ketika dominasi nampak sepenuhnya maka perkawinan monohibrid (Rr >< Rr) menghasilkan keturunan yang menghasilkan perbandingan fenotif 3 : 1 (¾ Merah : ¼ Putih), dan menghasilkan perbandingan genotif 1 : 2 : 1 (¼ RR : 2/4 Rr : ¼ rr) (Roini, 2013).

Hukum Mendel I atau hukum segregasi, alel memisah (segregasi) satu dari yang lain selama pembentukan gamet dan diwariskan secara seimbang kedalam gamet yang sama jumlahnya. Sebagai dasar segregasi atau pasang alel terletak pada lokus yang sama dari kromosom homolog. Kromosom homolog ini memisah secara bebas pada anafase I dari meiosis dan tersebar kedalam gamet-gamet yang berbeda (Crowder, 1990).

Hukum Mendel I dikenal sebagai hukum Segregasi. Selama proses meiosis berlangsung, pasangan-pasangan kromosom homolog saling berpisah dan tidak berpasangan lagi. Setiap set kromosom itu terkandung di dalam satu sel gamet. Proses pemisahan gen secara bebas dikenal sebagai segregasi bebas. Hukum Mendel I dikaji dari persilangan monohibrid. (Syamsuri, 2004).

Salah satu cara untuk menghitung uji kesesuaian adalah dengan metode khi-kuadrat. Maksud dari uji kesesuaian khi-kuadrat adalah untuk menentukan apakah persamaan distribusi peluang yang telah dipilih dapat mewakili dari distribusi statistik sampel data yang di analisis (Hartati, 2011). Khi-kuadrat adalah cara yang dapat dipakai untuk membandingkan data percobaan yang diperoleh dari persilangan-persilangan dengan hasil yang diharapkan berdasarkan hipotesis secara teoritis. Dengan cara ini seorang ahli genetika dapat menentukan satu nilai kemungkinan untuk menguji hipotesis itu (Crowder, 1990).

Faktor kesalahan yang sering terjadi yaitu kesalahan dalam melakukan perhitungan sehingga hasil yang didapat tidak akurat dan kesalahan dalam melihat warna peluang yang muncul.

KESIMPULAN

Pada percobaan pertama hukum mendel I ditolak dan pada percobaan kedua hukum mendel I diterima, karena pada percobaan pertama X2 hitung > X2 tabel (64 > 3,84) maka sebaran pengamatan berbeda nyata dengan sebaran harapan X2 hitung > X2 tabel (64 > 3,84) maka sebaran pengamatan berbeda nyata dengan sebaran harapan sehingga tidak berlaku

hukum mendel I. Sedangkan pada percobaan kedua, X2 hitung ≤ X2 tabel (1,72 ≤ 3,84) maka sebaran pengamatan tidak berbeda nyata dengan sebaran harapan sehingga berlaku hukum Mendel I. Pada percobaan ketiga pada persilangan monohibrid penuh didapatkan 2 fenotip yaitu merah dan putih sengan genotipnya 3 : 1. Sedangkan pada persilangan monohibrid dominasi tidak penuh (intermediet) didapatkan 3 fenotip yaitu merah, merah muda dan putih dengan genotipnya 1 : 2 : 1.

DAFTAR PUSTAKA

Bresnick, S. 2003. Intisari Biologi. Jakarta: Hiprokates.

Crowder, L.V. 1990. Genetika Tumbuhan. Yogyakarta: Gadjah Mada University Press.

Hartati, I. A. 2011. Rekayasa Sipil Volume VII, Nomor 2. Padang: Politeknik Negeri Padang.

Roini, C. 2013. Jurnal EduBio Tropika, Volume 1, Nomor 1. Maluku: Universitas Khairun Ternate

Syamsuri, I. 2004. Biologi. Jakarta: Erlangga.Walker, R. 2003. Seri Pengetahuan Gen dan

DNA. Jakarta: Erlangga.



LAMPIRAN

1. monohibrid

Documents